Le microbiote et la santé sont étroitement liés. Ainsi, les allergies sont plus fréquentes chez les personnes vivant en ville que chez celles vivant à la campagne. La principale cause en est la faible diversité microbienne associée à une exposition plus importante aux bactéries pathogènes. Cela s'explique notamment par des mesures d'hygiène plus strictes, l'utilisation accrue d'antibiotiques et le régime alimentaire. Une alimentation riche en sucres et en graisses ainsi que des aliments hautement transformés sont caractéristiques du régime occidental et sont associés à une augmentation des bactéries nocives pour la santé et à une diminution de la diversité bactérienne. Tous ces facteurs favorisent la dysbiose, c'est-à-dire un déséquilibre microbien.

Au début de la vie, la colonisation microbienne est particulièrement importante pour un développement sain. Elle est principalement influencée par le type d'accouchement, la génétique, l'alimentation et d'autres facteurs environnementaux, parmi lesquels le contact avec la nature joue un rôle important. Il est intéressant de noter que les communautés bactériennes de la peau présentent de nombreuses similitudes avec le sol avec lequel on est en contact et l'environnement immédiat. Les bactéries de l'intestin et du sol sont certes très différentes, mais des études indiquent que le type de couverture du sol et la végétation du jardin ont une influence sur le microbiote intestinal et donc sur le système immunitaire.

Les allergies étant de plus en plus fréquentes, en particulier chez les enfants, la question des mesures prophylactiques devient de plus en plus urgente. Roslund et al. (2020) ont donc étudié dans quelle mesure la biodiversité écologique des micro-organismes dans les crèches urbaines influence le microbiote intestinal et cutané des enfants et a donc un impact sur leur santé.

Conception de l'étude

L'étude a été menée dans dix crèches des deux villes finlandaises de Lathi et Tampere. Au total, 75 enfants âgés de trois à cinq ans ont été examinés. Les crèches se distinguaient comme suit :

1. Garderies avec aires de jeux standard (garderies standard) : cour d'environ 500 m² avec peu ou pas d'espaces verts :16 enfants ont servi de groupe témoin.
2. Crèches avec aires de jeux où l’on est intervenu (crèches d'intervention) : des cours de 100 m² ont été recouvertes de terre forestière et de 200 m² de pelouse. De plus, des plantes annuelles ont été placées dans des pots et des blocs de tourbe ont été installés pour grimper et creuser. 36 enfants y ont séjourné.
3. Garderies axées sur la nature, dans lesquelles les enfants se rendaient quotidiennement dans les forêts voisines (garderies axées sur la nature). Dans ce groupe témoin positif, 23 enfants ont été examinés.

Tous les enfants jouaient deux fois par jour pendant environ une demi-heure à deux heures dans la cour ou dans la forêt. Ils recevaient chaque jour trois repas uniformes préparés par deux cuisines centrales, conformément aux directives du Conseil national de la nutrition, l'autorité alimentaire finlandaise. La consommation de légumes frais, apportés à titre privé, le contact avec les animaux, le temps passé à l'extérieur et le nombre de frères et sœurs étaient comparables dans tous les groupes de crèches.

Avant et après la phase d'intervention de 28 jours (mai à juin), les chercheurs ont déterminé le microbiote cutané et intestinal des enfants à l'aide de frottis cutanés et d'échantillons de selles. Les enfants ayant reçu des antibiotiques ou d'autres médicaments pendant l'intervention ont été exclus de l'étude. Des paramètres immunologiques ont également été déterminés. De plus, les chercheurs ont comparé les microbiotes environnementaux dans les crèches standard et d'intervention avant et après l'intervention. Pour ce faire, ils ont analysé la fréquence relative et la diversité des bactéries dans les échantillons de sol prélevés dans les aires de jeux et les bacs à sable.

Résultats

Microbiote du sol

Après l'intervention, les souches bactériennes et les communautés bactériennes entières avaient changé entre les crèches d'intervention et les crèches standard. Par exemple, les gammaprotéobactéries se sont accumulées dans les crèches d'intervention, ce qui s'est traduit par une fréquence relative huit fois plus élevée que dans les crèches standard. Dans l'ensemble, l'intervention a entraîné une augmentation de la diversité moyenne (diversité alpha) ainsi qu'une plus grande variabilité entre les communautés microbiennes des crèches (diversité bêta).

Microbiote cutané

Avant l'intervention, les enfants des crèches axées sur la nature présentaient une communauté bactérienne cutanée plus diversifiée que les enfants des crèches standard ou d'intervention, en particulier en ce qui concerne les alpha-protéobactéries. Avant l'intervention, il n'y avait pas de différences significatives entre les enfants des crèches standard et d'intervention. Après l'intervention, les enfants des crèches d'intervention présentaient un microbiote cutané plus diversifié, en particulier en ce qui concerne les protéobactéries et les gammaprotéobactéries, par rapport aux enfants des crèches standard. Une différence particulièrement nette a été observée chez les α-protéobactéries, dont la diversité a augmenté de manière significative chez les enfants des crèches d'intervention (p<0,001). À la fin de la période d'étude, la composition du microbiote cutané des enfants des crèches d'intervention était similaire à celle des enfants des crèches axées sur la nature.

Microbiote intestinal

Tout comme le microbiote cutané, la composition du microbiote intestinal des enfants des crèches standard et des crèches d'intervention était largement comparable avant l'intervention. Cela s'est notamment traduit par une présence similaire des Ruminococcaceae, une famille de bactéries bénéfiques pour la santé, qui étaient plus fréquentes chez les enfants des crèches orientées vers la nature. Après l'intervention, la diversité et la fréquence relative des Ruminococcaceae ont augmenté de manière significative chez les enfants des crèches d'intervention (p = 0,01 et p = 0,03 respectivement) et étaient donc similaires à celles des enfants des crèches axées sur la nature. Dans le même temps, la fréquence relative des Clostridiales, un groupe de bactéries aux propriétés plutôt pathogènes, a diminué chez les enfants des crèches d'intervention (p = 0,003).

Immunologie

L'intervention a également eu des répercussions sur l'immunologie, dans la mesure où la formule sanguine a montré une meilleure régulation des inflammations.

Conclusion

Les résultats montrent que l'exposition à la diversité microbienne dans l'environnement peut modifier le microbiome et influencer le système immunitaire chez les enfants. La transformation de la cour – avec la création d'un sol forestier et d'une pelouse, ainsi que l'installation de plantes et de blocs de tourbe pour jouer – a entraîné une augmentation de la diversité des gamma-protéobactéries sur la peau et de la proportion de cellules T_reg- dans le sang. Les gamma-protéobactéries peuvent soutenir le système immunitaire en favorisant la maturation des cellules T(_{reg)  (-)} et en émettant ainsi des signaux anti-inflammatoires. Ensemble, les gamma-protéobactéries et les cellules T(_{reg)  (-)} contribuent à prévenir les allergies. Dans le même temps, une modification positive du microbiote intestinal a été observée, reconnaissable à l'augmentation des Ruminococcaceae, une famille de bactéries associée au maintien de la santé intestinale. De plus, l'intervention a amélioré les ratios de cytokines en faveur des cytokines anti-inflammatoires.

Discussion

Bien qu'elle date déjà de 2020, cette étude illustre parfaitement l'influence considérable de l'environnement – en particulier du sol, habitat d'innombrables micro-organismes – sur l'organisme humain : elle s'étend jusqu'aux plus petites cellules du système immunitaire. Ce qui est fascinant dans cette étude, c'est la rapidité et la facilité avec lesquelles le microbiote des enfants a changé, simplement parce qu'ils ont passé du temps à l'extérieur et sont entrés en contact avec le sol en jouant. Une ressource sanitaire facilement accessible. De nos jours, où les jeunes enfants passent déjà beaucoup de temps sur leurs tablettes et autres appareils électroniques, jouer à l'extérieur ou même creuser dans la terre n'est plus une évidence. En revanche, lorsqu'ils jouent dehors et peuvent se déplacer librement, ils sont non seulement équilibrés et heureux, mais ils renforcent également leur système immunitaire à long terme et préviennent les allergies. Pour que cet effet bénéfique sur la santé puisse se produire, il faut, outre le contact avec le sol, un sol sain et présentant une grande diversité microbienne. Celle-ci est obtenue lorsque la gestion du sol est durable, c'est-à-dire sans engrais chimiques de synthèse ni pesticides. C'est précisément l'objectif de l'agriculture biodynamique : cultiver le sol de manière à favoriser la formation d'humus et à maintenir une grande biodiversité. Un tel sol contient des bactéries bénéfiques pour la santé qui peuvent avoir une influence positive sur le microbiote humain et le système immunitaire, à condition d'être en contact avec lui.

Bibliographie

[1] Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, Nurminen N, Oikarinen S, Gazali AM, Cinek O, Kramná L, Siter N, Vari HK, Soininen L, Parajuli A, Rajaniemi J, Kinnunen T, Laitinen OH, Hyöty H, Sinkkonen A, groupe de recherche ADELE (2020) : « Biodiversity intervention enhances immune regulation and health-associated commensal microbiota among daycare children » Sci. Adv. 6, eaba2578.